Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Калибровка измерителя

Пример калибровки

Для схемы, показанной на рисунке 13, калибровка производится при следующих условиях:

V1 = 230 В, I1HI= 20 A, I1LO = 1 A, cosɑ1 = 1, nper = 1, fADC = 2048 Гц, fmains = 50 Гц.

Тогда

= Cz1 x I1HI x V1 x cosɑ1 x (nper / fmains) x (fADC / 4096) = 29,322.80806 x 20 х 230 х 1 х (1 / 50) х (2048 / 4096) = 1,348,849.171 = 14,94F1h = Cz1 x I1LO x V1 x cosɑ1 x (nper / fmains) x (fADC / 4096) = 29,322.80806 x 1 х 230 х 1 х (1 / 50) х (2048 / 4096) = 67,422.458 = 1,0772h

Результат измерения в обеих точках:

n1Himeas = 14,6040h (ошибка -1% по сравнению с n1Hicalc = 14,94F1h)Lomeas = 1,0CB7h (ошибка +2% по сравнению с n1Localc = 1,0772h)

GainCorr1 = ((nHIcalc - nLOcalc) / (nHImeas - nLOmeas)) x 214 = ((14,94F1h - 1,0772h) / (14,6040h - 1,0CB7h)) x 214 = 40С0h= (((nHImeas x nLOcalc) - (nLOmes - nHIcalc)) / (nHImeas - nLOmeas)) x (fmeins / nper) x (4096 / fADC) = (((14,6040h x 1,0772h) - (1,0CB7h - 14,94F1h)) / (14,6040h - 1,0CB7h)) x (50 / 1) x (4096 / 2048) = -215,489 = FFFC, B63Fh

Если точки калибровки исправить с учетом наклона и смещения, тогда:

= (nmeas x GainCorr1)) x 2-14 + (Poffset1) x (nper / fmains) x (fADC / 4096) nHIcorr = 14,6040h x 40C0h x 2-14 +FFFC, B63Fh x ((1 x 2048) / (50 x 4096)) = 1,348,890 = 14,951Ah nLOcorr = 1,0CB7h x 40C0h x 2-14 +FFFC, B63Fh x ((1 x 2048) / (50 x 4096)) = 67,441 = 1,0771h

Результирующая ошибка при обеих коррекциях равняется +3.1 Е-5, т.е. 31 ppm.

Калибровка при помощи ПК

На рисунке 14 показан один из возможных вариантов установки для калибровки электронных счетчиков электроэнергии. Электросчетчики подключены к последовательному порту ПК через последовательный порт USART0, работающий в режиме UART или SPI. Все необходимые для калибровки вычисления выполняются ПК, а MSP430 каждого электросчетчика только запоминает полученные корректировочные величины во встроенной памяти данных или внешней EEPROM памяти.

ПК управляет калибровочной установкой, состоящим из генератора напряжения, генератора тока и фазовращателя, через коммуникационный интерфейс. ПК считывает результаты умножения напряжения и тока, вычисленные встроенными АЦП (или количество импульсов Ws на выходе каждого электросчетчика) и сравнивает это значение со значением, полученным эталонным электросчетчиком, который является частью калибровочной аппаратуры. ПК вычисляет ошибку электросчетчика в одной (например, при номинальном токе) или двух (например, при максимальном и номинальном токе потребления) точках калибровки. По результатам этих ошибок вычисляются индивидуальные корректировочные коэффициенты для наклона и угла смещения и передаются в конкретный электросчетчик, в котором микроконтроллер MSP430 сохраняет эти значения.

Рис. 14. Калибровка электронных электросчетчиков при помощи ПК

Самокалибровка

Другой метод калибровки использует способность MSP430 выполнять сложные вычисления. Основное преимущество этого метода калибровки - это простота: Для передачи данных при этом методе не требуется никаких проводных соединений (см. рисунок 15). Уравнения исправления ошибок, используемые измерителем во время теста, такие же, как и приведенные в приведенном выше разделе «Калибровка при непрерывном измерении».

Измерители, которые будут калиброваться, переводятся в режим калибровки при помощи скрытого переключателя, UART, ключа, входного импульса и т.д.

ПК включает калибровочную аппаратуру, которая отдает определенное количество энергии, измеряемое при помощи эталонного измерителя, калибруемым электросчетчикам.

Электросчетчики измеряют выданное количество энергии и вычисляют значение электропотребления WEM1 для 100% номинального тока Inom.

После этого калибровочная аппаратура отключается (I = 0, U = 0). Это позволяет при необходимости вычислить и измерить смещение самого АЦП.

ПК включает калибровочную аппаратуру, которая снова отдает электросчетчикам определенное количество электроэнергии (например 5% Inom, 100% Vnom, cos?=1). После этого аппаратура снова отключается (i = 0, U = 0). Перейти на страницу: 1 2 3

Другие статьи по теме

Исследование влияния параметров движения объекта, находящегося за препятствием, на эффективность улучшения его радиоголографического изображения методом пространственной фильтрации моделирование изображение радиоголографический компьютерный Тема работы весьма актуальна, поскольку в наше время может возникнуть необходимость в обнаружении людей, объектов за различными ...

Комплексная система защиты информации на предприятии Прохождение производственной практики имеет большое значение в процессе подготовки будущих специалистов. Необходимость ее для студента заключается в том, что это отличная ...

Информационно-измерительная система Целью данной курсовой работы является анализ информационно-измерительной системы (ИИС), определение типа топологии и оптимального пространственного расположения объектов ИИС, при которо ...